聚阴离子型钠离子电池正极材料研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文

摘要

新型可再生能源如风能、太阳能、潮汐能等都具有间歇性和随机性的特点，往往

不能满足实时、有效、稳定的能量供给需求，因此，发展高效便捷的储能技术已经成

为各个国家的研究热点。目前，锂离子电池占据了便携式移动电子设备的主要市场，

而且在电动汽车、电力储能系统方面也有重要的应用。随着锂离子电池的大规模应用，

锂元素的需求量会越来越多，而地球上有限的锂资源无法满足我们日益增长的需求。

钠和锂位于同一主族，具有相似的物理和化学性质，而且钠元素在地壳中的储量丰富，

提炼简单（海洋中含有大量的钠），因此，钠离子电池在未来化学电源应用中具有极

大的优势。

本论文以NaV(PO)和NaFe(SO)两种钠离子电池正极材料为研究对象，

32432.41.843

采用固相法制备了以壳聚糖为碳源包覆的NaV(PO)/C正极材料，并对其电化学性

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能进行了研究。结果表明壳聚糖碳源能够在活性材料中形成一种导电网络，大大增加

了NaV(PO)/C的导电性。其中，理论碳源添加量30%的样品具有相对优越的电化

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-1

学性能。在1C电流密度下，首圈放电比容量115.01mAhg，循环200圈后，比容

-1

量仍有107.21mAhg，容量保持率为93.2%；2C电流密度下，首圈放电比容量92.74

-1-1

mAhg，循环200圈后，比容量为79.02mAhg，容量保持率为85.2%，循环性能稳

定。

采用固相法合成了NaFe(SO)正极材料，并利用导电聚合物PEDOT与

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NaFe(SO)复合，合成了NaFe(SO)/PEDOT复合材料，探索了导电聚合物

2.41.8432.41.843

(PEDOT)添加量对NaFe(SO)/PEDOT电化学性能的影响。结果表明：导电聚合物

2.41.843

添加量40%的NaFe(SO)/PEDOT正极材料，在0.05C电流密度下放电比容量最

2.41.843

-1

高，达到118.1mAhg。

关键词：能源存储；钠离子电池；聚阴离子型正极材料；电化学性能；

I

华中科技大学硕士学位论文

ABSTRACT

Astherenewable

beintime,effectiveandstable.Therefore,thedevelopmentofefficientandconvenient

energystoragetechnologyhasbecomearesearchfocusineverycountry.Atpresent,

andhaveimportantapplicationsinelectricvehiclesaswellasenergystoragesystems.

Withthelarge-scaleapplicationoflithium-ionbatteries,thedemandoflithiumwillbe

moreandmore，butthelimitedlithiumreso